科技与产业发展前沿——博鳌亚洲论坛创新报告（2021）概要（下）

　　报告选取了人工智能与数字技术、绿色环保与低碳技术、生命健康与生物医药、新材料、先进制造五大领域，系统梳理前沿动向和发展趋势。

　　人工智能（AI）的快速发展和应用，有望重塑社会经济、文化、、军事等各领域图景，世界各主要经济体也纷纷在AI领域加快布局。截至2020年底，全球范围内的30多个国家和地区针对人工智能的发展制定了相关政策与战略规划，包括科研创新、人才培育、道德伦理、标准制定、数字基础设施建设等方面。2021年世界人工智能大会公布的全球人工智能排名中，美国、中国、韩国、加拿大、德国、英国、新加坡、以色列、日本和法国位列全球前10。美国AI产业规模仍处于领先地位，从产业布局的广度和深度来看，美国在人工智能领域位居前列。以英伟达与谷歌为代表的大型企业采取“广撒网”的策略布局全产业链，创业公司也在产业内各层级占据一席之地。中国AI企业焦于技术与应用领域，创业独角兽多深耕垂直技术与应用市场，在计算机视觉、语音识别等领域具有领先地位，在基础层当中的硬件方面与美国仍有一定差距。近年来，中国AI领域的专利申请量跃居全球首位，未来有望实现弯道超车。

　　人工智能企业未来发展趋势主要向以技术共享的方式推动技术迭代、趋向泛领域化，应用场景更加丰富多远、更加注重多远技术研发以及将面临更加严格的审查，以合乎道德伦理等方向发展。同时，随着全球人工智能产业规模化发展的进程不断加速，智能视觉、智能语音、自动驾驶作为市场规模最大和最有潜力的重点产业也将持续享受行业红利。

　　5G是全球第五代无线通信技术标准，旨在将几乎所有人和所有事物（包括机器、物体和设备）连接在一起，提供更快的数据速度、超低延迟、更高的可靠性、更大的网络容量、更广泛的用途以及更统一的用户体验。5G是下一轮信息科技的制高点，依靠5G搭建的物联网等有望成为人类生产力变革的新动能，尤其是5G ＋AI将开启重大产业周期，加速颠覆性技术、新经济形态和新生产组织方式涌现。5G未来发展重点主要集中于高低频协同组网联合创新、关键技术深度研究和应用、技术标准持续演进、主推人工智能发展、快速推进网络商业化以及加速融合垂直行业等方面。2021年5月，根据欧洲电信标准化协会（ETSI）公布的数据，全球累计披露32367件专利簇、146866件5G必要专利，排名前十的公司拥有的5G专利簇数量占比超过80％ 。排名前十的公司中有一半来自中国，按数量排名分别是华为、中兴、大唐电信、OPPO、VIVO，中国在5Ｇ领域创新力水平已跃为全球第一。

　　为应对全球气候问题，截至2021年1月，已有127个国家和地区承诺碳中和，期望通过减碳推进气候变化减缓。“碳中和”承诺加速了世界各国绿色环保和低碳技术产业的发展，能源、交通、建筑、农业和环境等领域易于实现减污降碳的环保与低碳技术创新及应用，成为全球应对气候变化和实现绿色发展的重要研究和竞争领域。

　　全球建筑领域能源消耗约占全球总能耗的三分之一, 建筑行业碳排放占全球碳排放的38％.绿色建筑也成为了低碳技术创新和应用最重要的领域之一。被动式房屋是近年来绿色建筑领域发展的重点方向之一，专利申请的主体由美国逐渐变成中国、韩国、日本等国家。绿色建筑未来发展趋势将主要以建筑信息模型（BIM）技术与云数据、大数据技术等为支撑，推动建材绿色化、建造信息化以及运营节能化。

　　绿色农业将生态保护和农业生产相结合，形成一种可持续发展的新型农业模式。作为重要的农业生产资料，化肥和农药的绿色化是绿色农业实现“碳中和”目标的发展方向。当前全球有机肥的市场规模庞大，研究热点主要集中于针对不同作物的高效有机肥料，改进有机肥料的生产工艺以及开发有机肥料生产机械。通过绿色有机肥技术、种植新技术等应用，推动农业生产过程中精准化、智慧化，实现农药化肥效率提高，农作物产量增加是绿色农业未来重要的发展方向。

　　全球交通领域碳排放量占全球碳排放量的20%，其中公路运输的碳排放量占交通领域的74%。实现交通绿色化是促进低碳环保的重要手段。绿色交通以低污染、适合都市环境的交通工具为主轴，面向大众运输工具、共乘制度、自行车及步行与低污染运具四个方面，从“大众运输导向发展”的交通规划观念晋级到“绿色运输导向发展”。智能汽车和新能源汽车的推广逐步放缓道路运输的碳排量，其中，无人驾驶对于减少能耗和降低污染具有明显效果，无人驾驶将是未来汽车领域的重要发展趋势。高速化和重载化、高科技化、智慧化以及绿色化是绿色交通未来主要发展趋势。

　　绿色环保通过升级环保设备、研制环保材料和制定环境标准等方式减少污染、降低能耗。随着全球各国对于环保行业的重视程度不断加深，该行业的市场规模不断扩大，在细分领域中，污水处理和固废处理的产业规模占比约为30%和45%，大气污染治理、环境修复及环境服务、振动与噪声控制总占比为25％ 。在废水处理技术领域中，亚洲国家，如中国、韩国、日本等国家较为活跃。当前，环保产业与生物技术、新能源、新材料、大数据、人工智能等领域深度融合不断加深。绿色环保产业整体的发展动向主要包括研发低能耗设备，优化生产技术以此从源头上实现低碳节能和污染控制、优化现有污染治理技术，实现环保设备的升级以此为绿色环保产业注入活力两个方面。

　　近年来，生命科学及生物技术快速发展，从基因组学到生物时空组学，实现了对生命全景时空分子图谱分析，大大提高了疾病诊断及药物靶点筛选的效率；基因编辑及合成生物学技术破茧而出，加快生物医药开发及疾病治疗的纵横发展，生物医药产业已经进入快速发展期。全球生物医药产业主要集中美国、欧洲、日本等发达国家和地区。目前，世界上所开展的所有最尖端、最先进的重大疾病治疗方法，如艾滋病、肿瘤等均与生物大分子药物有关，其凭借靶向性高、选择性好、疗效确切等优势成为产品创新的主攻方向。在生物医药创新来看，全球申请专利区域分布中，美国领先于其他各国，专利申请量全球第一；欧洲相关专利申请量第二，中国排名第四。在生物医药细分领域——基因治疗技术方面，美国和中国基因治疗专利申请量遥遥领先。未来，生物信息技术发展将为疾病诊断及药物新靶点发现赋能，细胞和基因治疗将成为疾病治愈方法的新手段，合成生物学技术将为原材料及医药中间体的生产提供绿色生物制造新方案。

　　医疗器械产业是典型的建立在多学科交叉支撑的基础之上的，技术密集型、创新引领型的新兴产业。医疗器械行业已成为全球经济中发展最快、人均产值与行业利润率居于前列的行业之一。突发而至的新冠疫情对相关医疗器械产品有着突出的需求，带动医疗器械市场需求持续增长。从全球医疗器械产业格局上看，体外诊断（IVD）产品、高端器械、高值耗材相关医疗器械占据行业主要市场份额。医疗器械行业垄断巨头根深蒂固，牢牢控制国际产业链的顶端，美国、欧盟、日本等在医疗器械产业方面占据全球市场约70％的份额。医疗器械产品未来发展趋势，体现出很强的技术融合、交叉创新的特点，超导、放射、新材料等前沿技术的研究能力直接决定国家医疗器械行业的竞争力，随着计算机和人工智能技术的发展，自动化与智能化成为医疗器械产业的发展方向之一。将出现一批高端智能医疗器械及医疗装备，例如康复机器人、智能一体化生命支持装备、智能可穿戴设备、智能辅助诊断系统等。

　　随着全球高新技术产业的快速壮大和制造业的不断升级，全球新材料产业规模不断扩大，新材料发展主要呈现出智能化、多功能化、低碳环保、复合化特征。这些特征将给终端产品带来性进展，从而极大影响制造业、服务业以及人们生活方式。长期以来，新材料产业的创新主体是美国、欧洲和日本等发达国家或地区，并在新材料产业高端领域占据主导地位，上述地区新材料龙头企业已经形成了覆盖全球的产业链和经销链，并垄断新材料产业的主要技术。如美国杜邦、埃克森美孚、铝业、陶氏化学、３M、日本东邦、日本东丽、韩国三星、LG等大公司加速对全球前沿新材料的垄断，并在高技术和高附加值产品中保持主导地位。中国、韩国、俄罗斯紧随其后，目前属于全球第二梯度。从新材料市场来看，北美和欧洲拥有全球最大的新材料市场，且市场已经比较成熟，而在亚太地区，尤其是中国，新材料市场正处在一个快速发展的阶段。从宏观层面看，全球新材料市场的重心正逐步向亚洲地区转移。

　　新材料创新更加倚重基础研究的突破。变革性新材料的产生主要来自材料的基础研究成果。当今材料科学与技术整体发展态势为：材料制备与应用向低维化、微纳化、人工结构化方向发展，材料结构功能一体化、功能材料智能化、材料与器件集成化、制备及应用过程绿色化成为材料研发的重要方向；新材料研究方法已经从传统“炒菜”式发展到“基因工程”，材料研发周期明显缩短、可应用材料品种快速增长，新材料的研究与应用逐步实现一体化、交叉融合创新加速，研发模式加快转变；材料研发向更加注重全生命周期绿色化，资源能源高效利用。

　　先进制造技术是集成自动化技术、计算机技术、机械工程技术、电子技术等多种先进技术于一体的技术，其构成层次可分为基础技术、新型先进制造单元技术和集成技术。受益于先进制造技术的突破，全球制造业产业链和供应链结构正发生深刻变化，一是从全球制造业增加值数据变化来看，全球先进制造业呈现出波动式上升发展态势。二是从全球制造业增加值比重分布看，全球制造业发展重心主要集中在欧美日等少数发达国家和中国。

　　在新一轮科技和产业变革下，全球先进制造业新方向主要呈现出以下趋势：制造业的概念和附加值正在不断从硬件向软件、服务、解决方案等无形资产转移。更加注重通过组装零部件进行封装化，将部分功能模块化，将系列功能系统化来提升附加值。基于网络获取信息并对市场需求做出反应，集成、共享和利用各种资源，实现对制造资源的快速匹配，以个体需求来定制，形成“大规模定制”。亚洲浪潮，博鳌视野